Fosforescenza
Lafosforescenzaè un fenomeno diemissione radiativa,caratteristica di alcunesostanze chimichea seguito di eccitazione elettronica, derivante dal decadimento deglielettronia livelli quantici di minore energia. Si distingue dallafluorescenzaperché in quest'ultima l'effetto è immediato e si interrompe appena viene interrotta la fonte di energia, mentre nella fosforescenza l'effetto continua anche dopo. Il principio, semplificato, è lo stesso: una fonte dienergia,in genere composta daluce visibileoradiazione ultravioletta,eccita gli atomi, facendo saltare alcuni elettroni su unorbitale atomicopiù esterno. Quando questi tornano su un orbitale interno, emettono fotoni e quindi luce.
Descrizione
modifica
Questo fenomeno si osserva in quanto gli elettroni presenti nel livello orbitalico fondamentale passano, per azione di una fonte eccitatrice, che può essere ad esempio unfotone,ad un livello superiore di singoletto (molteplicità spettrale unitaria, presenza di elettroni appaiati). Successivamente, oltre ad altri fenomeni di decadimento non radiativo, il ritorno allo stato fondamentale stabile con emissione raggiante può avvenire essenzialmente con due modalità: una conversionesingoletto-singolettoo, alternativamente, un passaggio ad unaconfigurazione quantomeccanicadi tipotripletto(molteplicità spettrale tre, presenza di due elettroni spaiati) e il successivo decadimento allo stato fondamentale disingoletto(conversione intersistema).
Nel primo caso si ha emissione raggiantefluorescentementre nel secondo si verifica il fenomeno dell'emissione fosforescente. Oltre alla già descritta differenza fondamentale esistente tra i due fenomeniluminescenti,è da notare che il decadimento che produce fosforescenza è temporalmente più lungo (10−3scontro 10−9- 10−12s) di quello implicante la fluorescenza: la fosforescenza segue con un certo ritardo l'eccitazione e si protrae anche qualche minuto oltre. Questa lentezza è dovuta al fatto che la transizione da tripletto a singoletto è teoricamente proibita dalleregole di selezione,implicando una variazione dellamolteplicità di spin.Tale apparente contraddizione è giustificata dall'interazione spin-orbita.
La radiazione emergente risulta essere meno energetica, quindi caratterizzata da unalunghezza d'ondamaggiore, in quanto durante il processo di de-eccitazione, parte dell'energia viene utilizzata per ristabilire lo stato di singoletto, altra viene persa durante il passaggio dell'elettrone nei sottolivelli vibrazionali dello stato eccitato.
La diminuzione ditemperaturaostacola i processi di rilassamento competitivi (quenching) e porta ad un aumento dellaresa quanticafosforescente, resa Φ definita dall'equazione Φ = ΦF/ΦAdove ΦFe ΦAsono, rispettivamente, i quanti di radiazione emessa ed assorbita.
In pratica è possibile produrre fosforescenza da sostanze che in condizioni normali non sono fosforescenti lavorando alla temperatura dell'azoto liquido.
Bibliografia
modifica- Peter Atkins, Julio De Paula,Chimica Fisica,4ª ed., Bologna, Zanichelli, settembre 2004,ISBN88-08-09649-1.
- Walter J. Moore,Chimica Fisica,Padova, Piccin, 1990,ISBN88-299-0820-7.
Voci correlate
modificaAltri progetti
modifica
Wikizionariocontiene il lemma di dizionario «fosforescenza»
Wikimedia Commonscontiene immagini o altri file sufosforescenza
Collegamenti esterni
modifica- (EN)phosphorescence,suEnciclopedia Britannica,Encyclopædia Britannica, Inc.
- (EN)IUPAC Gold Book, "phosphorescence",sugoldbook.iupac.org.
| Controllo di autorità | Thesaurus BNCF33212·LCCN(EN)sh85101112·GND(DE)4174419-6·BNF(FR)cb11978650f(data)·J9U(EN,HE)987007543644405171·NDL(EN,JA)00569509 |
|---|
